موارد استفاده اتیلن در کشاورزی

نشر اتيلن از ميوه‌هاى رسيدهٔ کليماتريک (ميوه‌هائى که داراى نقطهٔ اوج رسيدگى هستند مثل سيب، آواکادو و ميوه‌هاى سخت) براى چندين سال مشاهده شده است. مخلوط ميوه‌هاى رسيده و سبز، رسيدن ميوه‌ها را يکنواخت‌تر به پيش‌ مى‌برد. اين امر بدين دليل است که گاز اتيلن از طريق انتشار، آزادانه از بافت‌هاى رسيده به بافت‌هاى نرسيده حرکت مى‌کند اين سخن قديمى که مى‌گويد: 'يک سيب پوسيده يک بشکه را فاسد مى‌کند' بر يک مبناء معقولى استوار است.تعدادى از ترکيبات، ممکن است از بافت‌هاى گياهى متصاعد شوند و عملى همچون اتيلن داشته باشند، اما اتيلن ۶۰ تا ۱۰۰ برابر يکى از اين قبيل ترکيبات يعنى پروپيلن عمل مى‌کند. اتيلن يک مولکول گازى شکل کوچک است. کوچک بودن اندازهٔ مولکولى و شکال گازى اتيلن، آن را هم از نظر شيميائى و هم از نظر فيزيولوژيک از ديگر فيتوهورمون‌ها متمايز مى‌‌سازد. نحوهٔ انتشار اتيلن در بافت‌هاى گياهى غيرفعال است و چون به‌صورت يک گاز فرار مى‌باشد، نيازى به‌عمل سميت‌زدائى و سيستم‌هاى انتقال ندارد. برعکس، هورمون‌هاى ديگر داراى سيستم‌هاى دقيق انتقال و سميت‌زدائى هستند. حضور طبيعى اتيلن علاوه بر اينکه اتيلن در غلظت‌هاى زياد در ميوه‌هاى رسيده کليماتريک وجود دارد. ديده شده که اتيلن تا حدودى در سرتاسر گياه مثل برگ‌ها، ساقه‌ها، گل‌ها و ميوه‌ها و دانه‌ها وجود دارد. اتيلن طيف وسيعى از فعاليت را نشان مى‌دهد. اتيلن بعضى فرآيندها را شتاب مى‌دهد و بعضى ديگر را کند مى‌کند. توليد اتيلن به مقدار زيادى بستگى به ميزان اکسين دارد. استفاده 2 ,4-D مى‌تواند ميزان اتيلن را در گياهان تا ۵۰ برابر افزايش دهد. در واقع اتلين ممکن است عامل اصلى بسيارى از عکس‌العمل‌هاى گياه که به 2 , 4-D نسبت داده مى‌شود، باشد.بيشترين غلظت اتيلن در ميوه‌هاى کليماتريک همراه با تنفس زياد و افزايش سرعت تصاعد CO۲ است. توليد زياد اتيلن در بافت‌هائى که تحت‌تأثير تنش قرار گرفته‌اند و همچنين در گياهچه‌هاى جوان ديده شده است. غلظت‌هاى اتلين در ميوه‌ها و ديگر بافت‌ها بسته به محيط فرق مى‌کند، اما بافت‌هاى مرده فاقد اتيلن هستند. متابوليسم اتيلنپيش‌ترکيب متابوليک اتيلن تا اندازه‌اى نامشخص است، تعدادى از مواد پيشنهاد شده‌اند که عبارتند از اسيدپيروئيک (پيروات)، استات، فرمات، اکريلات، لينولينات، اتانول و پروپانول قابل قبول‌ترين اين مواد، متيونين است که به‌شکل زير هيدروليز مى‌شود:پذيرفتن متيونين به‌عنوان پيش‌ترکيب، مشکل است، زيرا غلظت طبيعى آن براى توليد اتيلن به آن ميزانى که در ميوه‌هاى کليماتريک است، چندان کافى نيست. اين غلظت ممکن است در ميوه‌هاى کليماتريک ۳۰۰۰ برابر مقدارى باشد که در ميوه‌هاى غيرکليماتريک وجود دارد. عکس‌العمل‌هاى گياه نسبت به اتيلن فعاليت اتيلن به‌ عکس‌العلمل‌هاى فيزيولوژى پس از برداشت محدود نمى‌شود. اتيلن در يک سرى فعاليت‌ها که از مرحله جوانه‌زنى تا مرحلهٔ پيرى را شامل مى‌شود، شرکت دارد.يک افزايش شديد اتيلن در خلال رسيدن ميوه‌هاى کليماتريک اتفاق مى‌افتد. ميوه‌هاى غيرکليماتريک (مثل پرتقال، ذرت، بادام زميني) انتشار اتيلن مشخصى را نشان نمى‌دهند. توليد اتيلن در گياهچه‌هاى ۲ تا ۳ روزه در خلال جوانه‌زنى به حداکثر مى‌رسد. اعتقاد بر اين است که در گياهچه‌هاى جوان، توليد شديد اتيلن، منجر به قطر بيشتر ساقه، گياهان، قوى‌تر و بقاء بيشتر گياه مى‌شود. انحناء ساقه‌چهٔ جوانه‌هاى دولپه‌اي، يک عکس‌العمل گياه به اتيلن است. ساقه‌چه وقتى که در معرض نور قرمز قرار گيرد مستقيم مى‌شود. تأثيرات اتيلن روى رشد گياهچه، سه واکنش دارد، که عبارتند از: ۱. کاهش طويل شدن سلول، ۲. افزايش قطر ۳. رشد در جهت مخالف نيروى جاذبه زمين قبل از آنکه در معرض نور قرار گيرد. به‌نظر مى‌رسد که اين واکنش‌ها قدرت خروج از خاک و بقاء دولپه‌اى‌ها به‌ويژه انواع جوانه‌زنى از نوع اپى‌ژيل را افزايش مى‌دهد.بسيارى از عکس‌العمل‌هاى گياهى مثل نورگرائى و زمين‌گرائى که قبلاً به اکسين نسبت داده مى‌شد امروز به اتيلن نسبت داده مى‌شود. بر طبق تئورى اتيلن، حرکت اکسين به لبه پائينى ساقه در اثر نيروى جاذبه زمين است. اتلين روى لبهٔ پائين ساقه‌اى که به‌صورت افقى قرار گرفته، توليد مى‌شود. اتيلن مثل يک گاز به طرف بالا انتشار مى‌يابد و از رشد لبهٔ بالاى ساقه جلوگيرى مى‌کند، بنابراين يک خميدگى به‌طرف بالا را به‌وجود مى‌آورد. جلوگيرى از اين خميدگى به‌سمت بالا، در حضور CO۲ طرف بالا را به‌وجود مى‌آورد. جلوگيرى از اين خميدگى به‌سمت بالا، در حضور CO۲ (بازدارنده اتيلن) مؤيد تئورى اتيلن است. غلظت‌هاى بالاى اتيلن، رشد افقى ساقه را تحريک مى‌کند. افزايش غلظت‌هاى اتيلن در محيط ريشه گياه از رشد ريشه جلوگيرى مى‌کند، اما اين مانع مى‌تواند با افزايش CO۲ در غلظت‌هاى ملايم برطرف گردد. اين پديده مى‌تواند توجيه‌گر تحريک رشد ريشه با ازدياد CO۲ باشد.شواهد نشان داده است که توليد اتيلن همراه با پيرى سريع در بافت‌هاى بيمار همراه است. و برگ‌هاى بيمار نيز اغلب مى‌افتند. محلول‌پاشى يا AGNO۳ که يک مادهٔ ضد اتيلن است باعث افزايش عمر مرگ در بادام زمينى رقم (تام نات ۷۵) گرديد.به‌نظر مى‌رسد که تنش‌هاى فيزيکى يا موانع رشد گياه باعث افزايش سريع ميزان اتيلن در بافت‌هاى تأثير يافته مى‌شود. موانع خاکى و توليد اتيلن حاصل از آن ممکن است توجيه‌کنندهٔ رشد (افقي) ژنيوفورهاى Gymophores (يا يک نيام) بادام زمينى باشد که تا زمانى که درون خاک نفوذ کند زمين‌گرائى مثبت دارند. اتلين قدرت جوانه‌زنى دانه‌هاى خواب رفته (مثل بادام زميني) را افزايش داده و جوانه‌زنى در بذرهاى علف جادو را تحريک مى‌کند. لازم است که بذور بعضى از ارقام بادام زمينى با اتفون (که يک ترکيب آزادکنندهٔ اتيلن، اسيد۲-کلرواتيل فسفونيک اسيد است) آغشته شوند تا عمل جوانه‌زنى بهتر گردد. موارد استفاده اتيلن در کشاورزىاستفادهٔ اتيلن در کشاورزى محدود مى‌باشد. زيرا اتيلن گازى شکل است و استفاده آن در مزرعه عملى نيست. البته يک ماده تجارتى که مايع است و اتفون نام دارد، اکنون موجود مى‌باشد، اتفون، اتيلن را به آهستگى آزاد کرده، در اختيار گياهان قرار مى‌دهد. استفاده از اتفون روى گردو، پيرى و شکستن پوست روى ميوه را جلو مى‌اندازد و برداشت را سريع‌تر مى‌کند و کيفيت دانه‌ها را بهبود مى‌بخشد. اتفون براى کندکردن رشد گياهان جوان توتون در خزانه به‌کار مى‌رود. در خلال فصل بارندگى رشد جوانه‌ها آنقدر سريع است که امکانى براى باقى ماندن نشائى مناسب باقى نمى‌گذارد. به‌کاربردن اتفون رشد را براى مدت تقريباً ۱۰ روز کندتر نمود. آغشتن دانه با اتفون مى‌تواند خواب دانه را بشکند و جوانه‌زنى را بهبود بخشد.مقادير بالاى اتيلن در اتمسفر مى‌تواند اختلالات فيزيولوژيک در گياهان توليد کند. از جملهٔ اين اختلالات مى‌توان، نقطه‌هاى قرمز حنائى روى کاهو را نام برد. در مطالعات روى نقطه‌هاى حنائى که در کاليفرنيا انجام شد، کشف گرديد که منبع آلودگى اتيلن، گازهائى است که از طريق احتراق داخلى موتورهاى ماشين‌هاى جرثقيل توليد مى‌شود.